Gambar 2.3 Rangkaian Ekivalen Transformator
Untuk memudahkan perhitungan,maka dibuat rangkaian sebagai berikut:
Gambar 2.4 Rangkaian Ekivalen Transformator dari Sisi Primer
2.2.1 Transformator Tanpa Beban
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V
1
yang sinusoid, akan mengalirkan arus primer I yang juga sinusoid
dan dengan menganggap belitan N
1
reaktif murni, I akan tertinggal 90
dari V
1
.
Gambar 2.5 Transformator Tanpa Beban
Arus primer I menimbulkan fluks
Ф yang sefasa dan juga berbentuk sinusoid.
AC R1
X1
Rc Xm
Io Im
Ic I2
I1 a
2
R
2
a
2
X
2
a
2
Z
L
AC R1
X1
I2 I1
a
2
R
2
a
2
X
2
a
2
Z
L
Rc Xm
Io Im
Ic
Universitas Sumatera Utara
Ф = Ф
max
Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e sin
ωt
dt d
N e
φ
1 1
− =
1
t N
dt t
maks d
N e
ω φ
ω ω
φ cos
. max
. .
sin .
1 1
1
− =
− =
tertinggal 90 Harga efektifnya
dari Ф
maks f
N maks
f N
E φ
φ π
1 1
1
44 .
4 2
2 .
= =
Pada rangkaian sekunder, fluks Ф bersama tadi menimbulkan:
dt d
N e
φ
2 2
− =
t N
e ω
φ ω
cos .
max .
.
2 2
− =
maks f
N E
φ
2 2
44 .
4 =
Sehingga :
2 1
2 1
N N
E E =
Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor
a N
N V
V E
E =
= =
2 1
2 1
2 1
; dimana a = perbandingan transformasi……………….2.1
Dalam hal ini tegangan induksi E
1
mempunyai besaran yang sama tetapi berlawanan arah dengan tegangan sumber V
1
.
Universitas Sumatera Utara
2.2.2 Transformator Dengan Beban
Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Z
L
,I
2
mengalir pada kumparan sekunder, dimana
I
2
= V
2
Z
L
, dengan θ
2
= faktor kerja beban
Gambar 2.6 Transformator Berbeban
Arus beban I
2
ini menimbulkan gaya gerak magnet ggm N
2
I
2
yang cenderung menentang fluks bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan I
M
. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I
2
, yang menentang arus yang dibangkitkan oleh beban I
2
2 1
I I
I +
=
, sehingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi :
Bila rugi besi diabaikan, maka I = I
2 1
I I
I
M
+ =
M
Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan oleh arus pemagneta I
M
2 2
1 1
1
I N
I N
I N
M
− =
saja, berlaku hubungan :
2 2
2 1
1
I N
I I
N I
N
M M
− +
=
Sehingga :
2 2
2 1
I N
I N
=
Karena nilai I
M
1 2
I I
=
dianggap kecil, maka , jadi
Universitas Sumatera Utara
2 2
1 1
I N
I N
=
atau
a N
N I
I 1
1 2
2 1
= =
……………………………………….2.2
2.3 Konstruksi Transformator
